星轮零件的机械加工工艺规程及装备设计.docx
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星轮零件的机械加工工艺规程及装备设计
安徽机电职业技术学院
机械制造工艺学
课程设计说明书
设计题目设计"星轮"零件的机械加工工艺规程及装备
（生产纲领:
8000件）
班级:
机械工程系机制
设计者:
指导教师:
评定成绩:
设计日期2008年5月26日至6月8日
设计任务书…………………………………………………………………………
课程设计说明书正文………………………………………………………………
序言…………………………………………………………………………………
一、零件的分析………………………………………………………………
二、工艺规程设计………………………………………………………………
（一）确定毛坯的制造形式…………………………………………………
（二）基准的选择………………………………………………………………
（三）制定工艺路线……………………………………………………………
（四）机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定……………………………
（五）确定切削用量及基本工时………………………………………………
三、专用夹具设计………………………………………………………………
（一）设计主旨…………………………………………………………………
（二）夹具设计…………………………………………………………………
四、课程设计心得体会…………………………………………………………
参考文献………………………………………………………………………………
安徽机电职业技术学院
机械制造工艺学课程设计任务书
设计题目设计“星轮”零件的机械加工
工艺规程及工艺装置（生产纲领：
5300）
设计内容：
1、产品零件图1张
2、产品毛坯图1张
3、机械加工工艺过程卡片1份
4、机械加工工序卡片1套
5、夹具设计装配图1份
6、夹具设计零件图1~2张
7、课程设计说明书1份
班级:
机械工程系机制3062班
设计者:
孙乐举
指导教师:
徐春林
教研室主任:
2008年5月26日至6月8日
序言
机械加工工艺与工装课程设计是学生学完了机械制造工艺与装备课程后，对机械加工工艺过程、机械加工工艺和机床夹具结构进一步了解的练习性的教学环节，是学习深化与升华的重要过程，是对学生综合素质与工程实践的能力培养。
应在指导教师指导下独立完成一项给定的设计任务，编写符合要求的设计说明书，并正确绘制有关图表。
在课程设计工作中，应综合运用多学科的理论、知识与技能，分析与解决工程问题。
应学会依据技术课题任务，进行资料的调研、收集、加工与整理和正确使用工具书；培养学生掌握有关工程设计的程序、方法与技术规范，提高工程设计计算、图纸绘制、编写技术文件的能力；培养学生掌握实验、测试等科学研究的基本方法；锻炼学生分析与解决工程实际问题的能力。
通过课程设计，应能树立正确的设计思想；培养学生严肃认真的科学态度和严谨求实的工作作风；在工作设计中，应能树立正确的工程意识与经济意识，树立正确的生产观点、经济观点与全局观点
该课程设计是学完本课程之后的一项重要的实践，是我们步入社会的一次深刻的链接，考察了我们独立设计，计算，绘图和分析的能力，同时提高了我们查阅各种设计手册的能力，通过该课程设计我们了解了夹具设计的一般步骤，需要用到的一些结构都需要我们认真查阅后绘制到图纸上，通过课程设计我们学会了很多课本上没有的知识。
由于能力有限，设计尚有许多不足之处，恳请各位老师给予指教。
一、零件的分析
（一）零件的作用
1、计算生产纲领，确定生产类型。
所给任务的零件是某机器上一个减速器上的零件，假定该机器年产量为5000台，且每台机器上仅有一件，若取其备品率为5%，机械加工废品率为1%，则该零件的年生产纲领为
N=Qm（1+5%+1%）=5000（1+5%+1%）=5300件/年
由上式可知，该零件的年产量为5300件，由零件的特征可知，它属于机体类小零件，因此可以确定其生产类型为大批量生产。
（二）零件的工艺分析
1、零件的工艺性分析和零件图的审查
1）零件视图正确，足够表达直观、清楚、绘制符合国家标准，尺寸公差及技术要求的标注齐全、合理。
2）主要加工表面及要求
①星轮外圆Ф40Kb,Ф45f7,其形状公差均遵守包容要求,表面粗糙度均为Ra1.6µm;
②星轮内孔Ф28H7,其形状公差遵守包容要求,表面粗糙度为Ra0.8µm,其外形尺寸14端面与孔Ф28轴心线垂直度误差为0.025,其两端面对孔Ф28轴心线圆跳动误差为0.025;
③外圆Ф45轴心线对外圆Φ40轴心线的同轴度误差为0.06,外形尺寸61±0.15右端面对尺寸17的圆跳动误差为0.02；
④键槽宽度为8H9,长度为16mm，轴槽深为40.5h11,表面粗糙度Ra3.2µm，在Φ64的外圆上离它的轴心线24.3的平面与孔Φ28H7轴心线的平行度误差为0.012,3-Φ4H9孔相对于这个平面为150斜线保证。
二、工艺规程设计
（一）确定毛坯的制造形式
零件材料为图纸上所给的材料是40Cr合金调质钢,该材料属于难切削的材料,其中区屈服强度是σ=1.03GPa,该材料经过调质处理后具有良好的综合性能,故在加工过程中所选择的热处理是调质热处理。
由于零件年产量为5300件，已达到大批量生产的水平，而且零件的轮廓尺寸不大，故可采用模锻成型。
这对于提高生产率、保证加工质量也是有利的。
（二）基面的选择
基面的选择是工艺规程设计中的重要工作之一。
基面选择得正确、合理，可以保证加工质量，提高生产效率。
否则，就会使加工工艺过程问题百出，严重的还会造成零件大批报废，使生产无法进行。
1、粗基准的选择
对于本零件因为其Ф28H7孔表面粗糙度为0.8要求较高，用三爪卡盘以外形Φ43k6、Φ48k6的轮廓为粗基准加工外圆各表面。
2、精基准的选择
以Ф28H7表面粗糙度为0.8的孔，为精基准加工各外圆表面。
（三）制定工艺路线
工序1车车右端面车外圆Ф40k6、Ф45f7
工序2车车左端面车外圆Ф45k6、Ф64
工序3钻钻Ф28H7孔
工序4镗粗镗、半精镗、精镗Ф28H7孔，孔口倒角
工序5调制热处理
工序6精车用双顶尖支承车Ф45f7、Ф40k6、Ф45k6、Ф640-0.4，
切槽3X0.5mm、外圆倒角。
工序7钳工划线
工序8铣以Ф40k6定位装夹工件铣键槽
工序9精铣以Ф40H6定位粗铣平面，精铣平面
工序10钻扩铰以Ф40H6定位，钻Ф2孔，扩铰Ф4H9
工序11钳工去毛刺
工序12终检
以上工艺过程详见附表机械加工工艺过程卡片和附表机械加工工序卡片。
（四）机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定
“星轮”零件材料为40Gr，硬度为235HBW，生产类型为大批量生产，可采用在锻锤上合模模锻毛坯。
钢质模锻的机械加工余量按JB3835-85。
确定时根据估算的毛坯重量约4kg、加工精度及锻件形状复杂系数，由表2.2--25可查得外表面的加工余量，孔的加工余量由表2.2—25可查得。
根据上述原始资料及加工工艺，分别确定各个表面的机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下：
查《机械制造工艺设计简明手册》（以下简称《工艺手册》）表2.2—10锻件形状复杂系数S3较复杂，表2.2—11分级表锻件材质系数为M2。
毛坯余量查《机械制造工艺与机床夹具课程设计指导》表2-13得加工余量为1.5mm因毛坯不大顾长度方向也取相同。
1、外圆表面沿轴线长度方向的加工余量及公差
查《工艺手册》表2.2-17，其中锻件重量为4kg，锻件复杂形状系数为S3，锻件材质系数取M1，锻件轮廓尺寸（直径方向）＞0～315mm，故长度方向偏差为（+1.7；-0.5）mm.
2、内孔Ф28
（五）确定切削用量及基本工时
（三）确定切削用量及基本工时
三、专用夹具设计
（一）设计主旨
（二）夹具设计
四、课程设计心得体会
紧张而又辛苦的两周课程设计结束了。
当我快要完成老师下达给我的任务的时候，我仿佛经过一次翻山越岭，登上了高山之巅，顿感心旷神怡，眼前豁然开朗。
课程设计是我们专业课程知识综合应用的实践训练，这是我们迈向社会、从事职业工作前一个必不可少的过程。
“千里之行始于足下”，通过这次课程设计，我深深体会到这句千古名言的真正含义。
我今天认真地进行课程设计，学会脚踏实地地迈开这一步，就是为明天能稳健地在社会大潮中奔跑打下坚实的基础。
说实话，课程设计真是有点累。
然而，当我一着手清理自己的设计成果，仔细回味这两周的心路历程，一种少有的成功喜悦即刻使我倦意顿消。
虽然这是我刚学会走完的第一步，是我人生的一点小小的胜利，然而它令我感到自己成熟了许多，令我有了一种“春眠方知晓”的感悟。
通过课程设计，使我深深体会到，感任何事必须耐心、细致。
课程设计过程中，许多计算有时不免令我感到有些心烦意乱；有两次因为我的不小心计算出错，只能毫不情愿地重来。
但一想起老师平时对我们耐心的教导，想到以后自己应当承担的社会责任，想到世界上因为某些细小的失误而出现的令世人无比震惊的故事，我不禁时刻提醒自己，一定要养成一种高度责任、一丝不苟的良好习惯。
这次课程设计使我在工作作风上得到了一次难得的磨练。
短短两周的课程设计，使我发现了自己所掌握的知识是真正如此的贫乏，自己综合应用所学专业知识的能力是如此的不足，几年来学习了那么多的课程，今天才知道自己并不会用。
想到这里，我真的有点心急了。
老师却对我说，这说明课程设计确实使你有收获了。
老师的亲切勉励像春雨注入我的心田，使我更加自信了。
最后，我要衷心地感谢老师。
是老师严厉的批评唤醒了我，是您的敬业精神感动了我，是您的谆谆教诲启发了我，是您的殷切期望鼓舞了我。
我感谢老师您今天又为我增添了一副坚硬的翅膀。
五、参考文献
附表1机械加工工艺过程卡
机械工艺工程卡
产品型号及名称
零件生产批量
5300
第1页
零件名称
星轮
零件图号
08.5.26
共页
毛坯种类
锻造
材料名称及型号
40Gr
每件毛坯制坯数
1
成品外形尺寸
毛坯外形尺寸
129X79X79
零件重量
4kg
毛坯重量
5.2kg
每台产品件数
1
车间名称
工序号
工种
工序名称
单件工时
机床型号及名称
夹具名称及编号
刀具名称及编号
辅助名称及编号
量具名称及编号
锻工
1
锻
模锻
金工
2
车
车右端面车外圆Ф40k6、Ф45f7
CA6140
千分尺
金工
3
车
车左端面车外圆Ф45k6、Ф64
CA6140
千分尺
金工
4
钻
钻Ф28H7孔
Z535L
金工
5
镗
粗镗、半精镗、精镗Ф28H7孔，孔口倒角
T740
金工
6
调治热处理
金工
7
车
用双顶尖支承精车Ф45f7、Ф40k6、Ф45k6、Ф640-0.4，切槽3X0.5mm、外圆倒角
CA6140
金工
8
钳
钳工划线
金工
9
铣
以Ф40k6定位装夹工件铣键槽
X63
金工
10
铣
以Ф40H6定位粗铣平面，精铣平面
X63
金工
11
钻扩铰
以Ф40H6定位，钻Ф2孔，扩铰Ф4H9
T535
金工
12
钳
钳工去毛刺
检验
13
质检室
终检
附表机械加工工序卡片
工序名称
工序简图
车削
工序号
安徽机电职业技术学院
第页
共页
产品名称
零件名称
零件图号
芯轴
08.5.1
机床名称
机床型号
冷却液
车床
CA6140
毛坯材料
45
工时定额
/
min
准备结束时间
毛皮尺寸
辅助时间
夹具名称
基本时间
夹具编号
单件时间
每台产品零件数
1
工时定额
上工序
下工序
序号
工步内容
转数
（r/min）
切削速度（m/min）
进给量（mm/r*min）
刀具
辅助工具
量具
名称
编号
名称
编号
名称
编号
1
2.1选择毛坯
图纸上所给的材料是40Cr合金调质钢,该材料属于难切削的材料,其中区屈服强度是σ=1.03GPa,该材料经过调质处理后具有良好的综合性能,故在加工过程中所选择的热处理是调质热处理。
而毛坯根据图纸尺寸选择Φ68㎜×64㎜的棒料。
2.2定位基准的选择
确定各加工表面的基准如下图表所示
序号加工部位基准选择
1端面及Φ28的孔以棒料外形Φ68的轮廓
2外圆Φ40的内孔及右端Φ45的外圆棒料外径Ф68
3左端外圆Ф45已加工出的外圆Ф40
4外圆Ф64外圆Ф40k6
5键槽外圆Ф40k6
63×0.5外圆Ф40k6
7尺寸24.3外圆Ф40k6
2.3确定各表面的加工方法
根据个加工表面的加工精度和表面粗糙度要求，选定如下加工方法
零件端面的加工方法为车削；Ф28H7孔的加工方法为钻、粗镗、精镗；孔口倒角、外圆Ф40k6、Ф45f7、槽3*0.5的加工方法为车削；键槽的加工方法为铣削；Ф4H9孔的加工方法为钻、扩铰；Ф2孔的加工方法为钻削.
2.4拟定加工工艺路线
1车右端面车外圆
工序10以外轮廓为定位基准，车右端面，钻、镗Ф28H7孔，空口倒角
工序20夹一端车削外圆Ф40k6，Ф45f7;夹Ф40H6端，车削Ф45k6、Ф64，以Ф40k作基准切槽3×0.5
工序30调质热处理
工序40以Ф68外圆及一端面装夹工件，精车Ф45f7,Ф40H6;以Ф40H6做定为基准，精Ф45k6和Ф60
工序50钳工划线
工序60以Ф40H6定位，装夹工件铣键槽
工序70以Ф40H6定位粗铣平面，精铣平面
工序80以Ф40H6定位，钻Ф2孔，扩铰Ф4H9
工序90钳工去毛刺
工序100终检
2.5确定机械加工余量、工序尺寸及公差
根据原始资料和加工工艺，查表确定各加工表面的加工余量
工序号工序内容单边余量工序尺寸表面粗糙度
10车断面2.5616.3
钻孔13.5Ф2712.5
粗镗0.2Ф27.56.3
精镗0.06Ф28H70.8
孔口倒角12×45°6.3
20粗车Ф40k63.2Ф376.3
粗车Ф45f73.2Ф426.3
粗车Ф643.2Ф626.3
槽3×0.511×0.56.3
40精车Ф40k61.1Ф40k61.6
精车Ф45f71.1Ф45f71.6
60键槽18×163.2
70粗铣平面1.025.36.3
精铣平面0.725.30.8
80钻Ф2孔1Ф212.5
扩Ф4H90.5Ф3.86.3.
铰Ф4H90.02Ф4H9
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